This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Analog devrelerde çıkış büyüklüğü;Analog devrelerde çıkış büyüklüğü; Giriş işaretinin büyüklüğü ile, Giriş işaretinin büyüklüğü ile, Devredeki diğer elemanlara bağlı olarak Devredeki diğer elemanlara bağlı olarak
sıfır ile maksimum bir büyüklük arasında bir değer alır. sıfır ile maksimum bir büyüklük arasında bir değer alır. Yani çıkış sürekli olarak (Analog) artabilir veya azalabilir.Yani çıkış sürekli olarak (Analog) artabilir veya azalabilir.
Şekil 1: Analog aydınlık ayarıŞekil 1: Analog aydınlık ayarı
4
Dijital Devre Nedir ?
“Dijital” terimi Avrupa dillerindeki “digital” teriminin okunuşu olup Türkçe karşılığı “Sayısal”dır.
Analog sistemlerde elektrik sinyalleri sürekli olarak değişir ve belli sınırlar içinde her değeri alabilirler.
Sayısal sistemlerde ise elektriksel sinyaller olduğu gibi iletilmez. Bu sinyallerin yerine bunlara karşı düşen rakamlar iletilir.
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
5
Dijital Devre Nedir ?
Başlangıçta elektronik devrelerin hemen hemen tamamı “analog” olarak gerçekleştiriliyordu. Fakat zaman içinde “sayısal” devreler çoğalmaya ve analog devrelerin yerini almaya başladı.
Çünkü sayısal elektronik devreler: Daha güvenilirdir. benzer sistemler aynı tarzda çalışır. Sinyal kalitesi yüksektir. Gürültü ve dış etkilerden çok az etkilenir. Daha ucuzdur (Pek çok uygulamada). Kopyalama ve iletim sırasında bozulmaz. (İlk kopya ile yüzüncü
kopyanın kalitesi aynıdır) Geniş çaplı tümleşik devreler (VLSI: Very Large Scale Integrated
Circuits) halinde bütün sistemin tek bir kırmık (chip) olarak imalata uyundur.
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
6
Dijital Devre Nedir ?
Sayısal elektronik sistemler 1950 yıllarında ilk tüplü bilgisayarın icadı ile uygulanmaya başladı.
Buna karşılık ilk elektronik kol saatleri ve küçük, ucuz hesap makinelerinin piyasaya çıkması ancak 1970’li yıllarda mümkün oldu.
1970’den sonra sayısal elektronik devreler yaygınlaşmaya
başladı
Yaygın kullanılan dijital sistemler; CD(Compact Disc), DAT (Digital Audio Tape), VCD (Video CD), DVD (Digital Video Disc)
Dijital TV kameraları, Fotoğraf makinaları, Dijital radyo ve televizyon yayınları ise çok yakında tamamen dijital hale dönüşecek gibi görünmektedir.
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
7
Dijital Devre Nedir ?
Dijital devrelerde çıkış sadece iki değer alabilir. Ara değerler sözkonusu Dijital devrelerde çıkış sadece iki değer alabilir. Ara değerler sözkonusu değildir.değildir.
Mesela Low bölgesi 0.8 Volt, High bölgesi de 3 Volt ile belirlenmiş Mesela Low bölgesi 0.8 Volt, High bölgesi de 3 Volt ile belirlenmiş olsun.olsun.
Bu durumda 0.8 voltun altındaki bütün değerler Low seviyeyi temsil Bu durumda 0.8 voltun altındaki bütün değerler Low seviyeyi temsil eder.eder.
3 voltun üzerindeki bütün değerlerde High seviyeyi temsil eder. 3 voltun üzerindeki bütün değerlerde High seviyeyi temsil eder. Dolayısı ile 3 volt High görüldüğü gibi, 6 voltta artık High sınırları Dolayısı ile 3 volt High görüldüğü gibi, 6 voltta artık High sınırları içindedir.içindedir.
Çıkış değerleri şu şekilde ifade edilebilir.Çıkış değerleri şu şekilde ifade edilebilir. AçıkAçık veya veya kapalıkapalı 00 veya veya 1 1Yüksek (H)Yüksek (H) veya veya Alçak (L)Alçak (L) Evet Evet veya veya Hayır Hayır DoğruDoğru veya veya Yanlış Yanlış
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
8
Dijital Devre Nedir ?
Bu ikili mantık sisteminde çıkışta ancak iki değerli (Binary) bilgi oluşunu bir örnek devreyle vurgulayalım.
Anahtar açık lamba yanmıyor Anahtar kapalı, Lamba yanıyor
Bu günkü elektronik uygulamalar da artık mekanik anahtarların yerini tüm devre tekniği ile hazırlanmış anahtarlama elemanları almıştır.
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
9
Dijital Devre Nedir ? Farkında olmadan VE - VE DEĞİL, VEYA - VEYA DEĞİL gibi
mantıksal kararlar vermek zorunda kaldığımız günlük yaşantımızdan bir VE kararı örneği verelim.
Dijital Elektronik dersinden geçme prosedürü :Dersi benimseyip, seviyor mu : EvetDerse devam etti mi : EvetVize ve Final’den geçecek notları aldı mı : EvetKARAR : Evet ( Bu öğrenci dijital elektronikten geçer.)
Burada kararın (Evet) olabilmesi için yukarıdaki üç koşulun her birinin (Evet) olması gerekir.
Bu durum 3 girişli VE kapısı ile temsil edilir.
Karar123
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
10
Lojik sistemlerde Pozitif ve Negatif lojik olmak üzere iki türlü durum mevcuttur.
Pozitif lojik kullanan sistemde High seviye (1) , Low seviye (0) ‘ı temsil eder.
Negatif lojik kullanan sistemde High seviye (0) , Low seviye (1) ‘i temsil eder.
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
11
Şekil 4: VE kapısının elektriksel eşdeğer devresi
(a) (b) (c)Şekil 5: VE Kapısı a) Sembol b) doğruluk Tablosu c) Boolean
ifadesi
Anahtarlar Lamba
A B Y
AçıkAçık
KapalıKapalı
AçıkKapalıAçık
Kapalı
SönükSönükSönük
Yanıyor
Girişler Çıkış
A B Y
0011
0101
0001
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
Dijital teknikte sıklıkla kullanılan elemanlar : KAPILARVE Kapısı
12
VE Kapısı
(a) (b) (c) Şekil 6: 3 girişli VE kapısı a) sembol b) doğruluk tablosu
c)Boolean ifadesi
Girişler Çıkış
A B C Y00001111
00110011
01010101
00000001
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
13
VE Kapısı
7408 entegre devresi
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
14
VE Kapısı
Diyotlu VE kapısı (Pozitif Lojik) Transistörlü VE kapısı
Şekil 11: VEYA Kapısı a) Sembol b) Doğruluk Tablosu c) Boolean ifadesi
Anahtarlar LambaA B Y
AçıkAçık
KapalıKapalı
AçıkKapalıAçık
Kapalı
SönükYanıkYanıkYanık
Girişler Çıkış
A B Y0011
0101
0111
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
16
VEYA Kapısı
Şekil 12: 3 girişli VEYA kapısı
Girişler ÇıkışA B C Y00001111
00110011
01010101
01111111
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
17
VEYA Kapısı
Şekil 13: 7432 Entegre devresi
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
18
VEYA Kapısı
Şekil 14: Diyotlu VEYA kapısı Şekil 15: Transistörlü veya kapısı
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
19
NOT Kapısı NOT kapısının bir giriş birde çıkış ucu vardır. Giriş ne ise çıkış onun tersidir.
Kullanılış Amacı :1. Ters alma işlemlerinde
2. İletim gecikmesi sağlamak için. Birden fazla NOT seti bağlanarak iki nokta
arasında istenilen sürede iletim gecikmesi sağlanır.
3. Tampon (Buffer) olarak kullanılır.TTL entegrelerin birbirlerini sürmesinde, çıkışlara
bağlanacak entegre sayısını artırabilir.
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
20
NOT Kapısı
a) Sembol b) doğruluk Tablosu c)Boolean ifadesi Şekil 16: NOT kapısı
Şekil 17: Transistörlü NOT kapısı
Girişler Çıkış
A Y
01
10
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
21
NOT Kapısı
Şekil 18: 7404 Entegre devresi
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
22
VE DEĞİL Kapısı
Şekil 19: VE DEĞİL Kapısı a) Sembol b) Doğruluk Tablosu c) Boolean Ifadesi
Bu kapı çıkışına NOT kapısı bağlanmış VE kapısı olarak düşünülebilir.
Şekil 20: VEDEĞİL Kapısı eşdeğer devresi
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
23
VE DEĞİL Kapısı
Ayrıca VEDEĞİL kapısı kullanılarak NOT kapısı elde etmek mümkündür.
Bunu gerçeklemek için sadece iki girişi birbirine bağlamak yeterlidir.
Bu durumda her iki giriş ya 1 yada 0 olacaktır.
Şekil 21: VEDEĞİL Kapısının tersleyici olarak kullanılması
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
24
VE DEĞİL Kapısı VEDEĞİL kapısı dijital devrelerin temel elemanlarından
birisidir. Şimdiye kadar gördüğümüz kapılar VEDEĞİL kapısı
kullanılarak elde edilebilir.
Şekil 22: 7400 Entegre Devresi
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
25
VEYADEĞİL Kapısı
Bu kapıyı, VEYA kapısının çıkışına bir tersleyici bağlanmış şekli olarak düşünebiliriz.
Şekil 23: VEYADEĞİL Kapısı
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
26
Şekil 24: VEYADEĞİL Kapısı eşdeğer devresi
Şekil 25: 7402 Entegre devresi
VEYADEĞİL Kapısı
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
27
Bu kapı da girişler eşit olursa çıkış 0, eğer girişler farklı olursa çıkış 1 olur.
Şekil 26: Özel VEYA Kapısı ve 7486 entegre devresi
Özel VEYA Kapısı
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
28
Bu kapının girişleri eşit olduğunda çıkışı 1, girişleri farklı olduğunda ise çıkışı 0 olur.
Yani XOR kapısının çıkışının terslenmiş hali olarak düşünebiliriz.
Şekil 27: Özel VEYADEĞİL Kapısı
Özel VEYA DEĞİL Kapısı
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
29
IC devrelerin üstünlükleri :1. Yüzbinlerce Diyot, transistör, direnç vs. birarada bulunabilmektedir.2. Çok karışık cihazların hacimsel olarak küçülmesi ve basitleşmesi
sağlanabilmektedir.3. Daha hafiftir 4. Daha az ısı oluşturur5. işlevini daha hızlı yapar6. Daha az güç harcar7. Maliyeti daha düşüktür.8. Birbirlerine lehimle bağlı olmadıklarından arıza olasılığı azdır.
SakıncalarıSakıncalarıa) Akımın ısı etkisi, minik devre elemanlarım bozacağından, yüksek akımlı
devrelerde kullanılamaz.b) Voltajın, birbirine çok yakın olan devre elemanları arasındaki yalıtkanı delme
etkisi nedeniyle, yüksek voltajlı devrelerde kullanılamaz.c) Çok yer işgal etmeleri nedeniyle, entegre içinde, direnç ve kondansatör
oluşturmak zordur (Zorunluluk olmadıkça, direnç ve kondansatör, entegreden uç çıkarılarak, harici olarak bağlanır).
d) Tamir edilemez, içindeki bir eleman dahi bozulsa tüm entegre, yenisi ile değiştirilir.
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
30
Entegrelerin Pin numaralarının bulunması :
•Entegrelerin üst yüzeyinin bir tarafında bir
çentik vardır.
•Bu çentik sol tarafta kalacak şekilde
entegreye üstten bakılır.
•Bu durumda altta en soldaki pin 1 numaralı
pindir.
•Bunun yanındaki pin 2 numaralı pin olmak
üzere bu şekilde devam eder.
•En büyük pin numarası üst sıradaki en soldaki
pine aittir.
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
31
TRANSİSTÖRÜN ANAHTAR OLARAK KULLANILMASI Tam iletimde yada tam kesimde olmasına izin verilir. Ara durumlardan mümkün olduğu kadar hızlı geçilmelidir. Bu
hızlı geçiş kayıp gücünün düşük tutulması açısından da önemlidir.
Baz yeterince sabit bir kumanda akımı (baz akımı) verir ya da bu akımı tamamıyla keser.
R direncinin özelliği :Transistörün aşırı yüklenmemesi için kumanda akımını sınırlayacak, transistörü tam iletime (doyma) sürecek değere sahiptir.
DİJİTAL ELEKTRONİKDİJİTAL ELEKTRONİK
32
MEKANİK ANAHTARLARIN SINIRLAMALARI
Hızları sınırlıdır. Sıçrama yaparlar. İlk kapanma sırasında kontaklar kısa bir süre titreşirler. Bu
durumda kısa tepki sürelerine sahip dijital develerde belirsiz darbeler meydana gelir.
TRANSİSTÖR SINIRLAMALARI
Ters kutuplu emiter jonksiyonu voltajı : VEB : Bu voltaj emiterden beyze kırılma voltajını aşmamalıdır. Bu değer 1V.....25V arasında olabilir.
DC akım kazancı (hFE) : Sıcaklığın azalmasıyla hFE ‘ninde değeri değişeceğinden, devre o şekilde tasarlanmalıdır ki, beklenen en düşük sıcaklıkta bile transistör doyumda kalabilmelidir.
Ters kollektör doyum akımı (ICBO): Kollektörden beyze doğru akan ters sızıntı akımıdır. Yüksek sıcaklıklarda ihmal edilmemelidir.